Mae ymchwilwyr VCU wedi darganfod catalydd effeithiol ar gyfer trosi carbon deuocsid yn asid fformig yn thermocemegol — darganfyddiad a allai ddarparu strategaeth dal carbon newydd y gellir ei lleihau wrth i'r byd ymdopi â newid hinsawdd. Asiant pwysig o bosibl ar gyfer carbon deuocsid atmosfferig.
“Mae’n hysbys bod twf cyflym nwyon tŷ gwydr yn yr atmosffer a’u heffeithiau niweidiol ar yr amgylchedd yn un o’r prif heriau sy’n wynebu dynoliaeth heddiw,” meddai’r prif awdur Dr. Shiv N. Khanna, Athro Emeritws y Gymanwlad yn yr adran ffiseg yng Nghyfadran y Dyniaethau VCU. “Mae trosi catalytig CO2 yn gemegau defnyddiol fel asid fformig (HCOOH) yn strategaeth amgen gost-effeithiol i liniaru effeithiau andwyol CO2. Mae asid fformig yn hylif gwenwyndra isel sy’n hawdd ei gludo a’i storio ar dymheredd amgylchynol. Gellir ei ddefnyddio hefyd fel rhagflaenydd cemegol gwerth ychwanegol uchel, cludwr storio hydrogen, ac amnewidyn tanwydd ffosil posibl yn y dyfodol.”
Canfu Hanna a ffisegydd ymchwil VCU Dr. Turbasu Sengupta y gall clystyrau rhwym o chalcogenidau metel weithredu fel catalyddion ar gyfer trosi thermocemegol CO2 i asid fformig. Disgrifir eu canlyniadau mewn papur o'r enw “Conversion of CO2 to Formic Acid by Tuning Quantum States in Metal Chalcogenide Clusters” a gyhoeddwyd yn Communications Chemistry of Nature Portfolio.
“Rydym wedi dangos, gyda’r cyfuniad cywir o ligandau, y gellir lleihau’r rhwystr adwaith i drosi CO2 yn asid fformig yn sylweddol, gan gyflymu cynhyrchu asid fformig yn fawr,” meddai Hanna. “Felly byddem yn dweud y gallai’r catalyddion honedig hyn wneud synthesis asid fformig yn haws neu’n fwy ymarferol. Mae defnyddio clystyrau mwy gyda mwy o safleoedd rhwymo ligand neu drwy atodi ligandau rhoddwr mwy effeithlon yn unol â’n gwelliannau pellach mewn trosi asid fformig y gellir ei gyflawni dros yr hyn a ddangosir yn yr efelychiadau cyfrifiadurol.”
Mae'r astudiaeth yn adeiladu ar waith blaenorol Hanna sy'n dangos y gall y dewis cywir o ligand droi clwstwr yn uwch-roddwr sy'n rhoi electronau neu'n dderbynydd sy'n derbyn electronau.
“Nawr rydym yn dangos bod gan yr un effaith botensial mawr mewn catalysis yn seiliedig ar glystyrau chalcogenid metel,” meddai Hanna. “Mae’r gallu i syntheseiddio clystyrau sefydlog wedi’u bondio a rheoli eu gallu i roi neu dderbyn electronau yn agor maes newydd o gatalysis, gan fod y rhan fwyaf o adweithiau catalytig yn dibynnu ar gatalyddion sy’n rhoi neu’n derbyn electronau.”
Bydd un o'r gwyddonwyr arbrofol cyntaf yn y maes, Dr. Xavier Roy, Athro Cyswllt Cemeg ym Mhrifysgol Columbia, yn ymweld â VCU ar Ebrill 7 ar gyfer Symposiwm Gwanwyn yr Adran Ffiseg.
“Byddwn yn gweithio gydag ef i weld sut y gallwn ddatblygu a gweithredu catalydd tebyg gan ddefnyddio ei labordy arbrofol,” meddai Hanna. “Rydym eisoes wedi gweithio’n agos gyda’i grŵp, lle maent wedi syntheseiddio math newydd o ddeunydd magnetig. Y tro hwn, ef fydd y catalydd.”
Tanysgrifiwch i Gylchlythyr VCU yn newsletter.vcu.edu a derbyniwch straeon, fideos, lluniau, clipiau newyddion a rhestrau digwyddiadau wedi'u curadu yn eich mewnflwch.
Grŵp CoStar yn Cyhoeddi $18 Miliwn i VCU Adeiladu Canolfan Gelfyddydau ac Arloesi CoStar